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MASTER, Supérieur, Master
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CONTENU DES ENSEIGNEMENTS DU MASTER SCIENCES ET TECHNOLOGIES BIOMEDICALES INTERFACE CHIMIE-BIOLOGIE parcours CHIMIE AUX INTERFACES Programme donné à titre indicatif. Susceptible de modifications. MASTER 1ère année UE du Master 1 Semestre 1 UE1.1f Synthèse organique (UE mutualisée avec le M 1A « Chimie dirigée vers les sciences du vivant » de Paris Descartes) Enseignant (s) responsable (s): Dhimane Hamid Catégorie à laquelle appartient l'UE : Obligatoire ECTS : 6 Volume horaire : 40h CM/20h TD-Tutorat Objectifs : maitriser les principales méthodes de formation de liaisons carbone / carbone simples et doubles ; opérations qui constituent des bases fondamentales
  • base générale
  • stratégies d'activation sélectives
  • compréhension des outils
  • réactions apparentées
  • réactivité
  • stratégies pour la création de liaisons par couplage métallo-catalyse
  • electronique moléculaire
  • reconnaissance
  • chimie
  • systèmes
  • système

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Langue Français

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CONTENU DES ENSEIGNEMENTS DU MASTER
SCIENCES ET TECHNOLOGIES BIOMEDICALES
INTERFACE CHIMIE-BIOLOGIE
parcours CHIMIE AUX INTERFACES
Programme donné à titre indicatif. Susceptible de modifications.

MASTER 1ère année


UE du Master 1

Semestre 1

UE1.1f Synthèse organique (UE mutualisée avec le M 1A « Chimie dirigée vers les sciences du vivant
» de Paris Descartes)
Enseignant (s) responsable (s): Dhimane Hamid
Catégorie à laquelle appartient l’UE : Obligatoire
ECTS : 6 Volume horaire : 40h CM/20h TD-Tutorat
Objectifs : maitriser les principales méthodes de formation de liaisons carbone / carbone simples et
doubles ; opérations qui constituent des bases fondamentales de la construction moléculaire. L’accent sera
mis sur les mécanismes réactionnels mis en jeu ainsi que les aspects chimio, régio et notamment stéréo
sélectivité des différentes réactions.
Pré requis : Bonne connaissance de la réactivité des principales fonctions organiques
Contenus :
• Création de liaisons simples CC : Alkylation des énolates et analogues azotes / Aldolisation et
réactions apparentées / Additions 1,2 et additions conjuguées
• Réactions péricycliques
• Création de liaisons doubles C=C : Réactions de bélimination / Condensations aldoliques et
réactions apparentées / Réaction de Wittig et réactions apparentées, autres méthodes/ Oléfinations
de Julia / Oléfination par métathèse
• Réactions mettant en jeu des espèces déficientes en électrons : carbocations, carbènes, nitrènes et
radicaux
• Réactions d’oxydation et de réduction
Compétences acquises par l’étudiant : Connaissance avancée des principales méthodes pour l’élaboration
régio et stéréosélective de structures organiques par formation de liaisons C–C et C═C, ainsi que certains
aménagements fonctionnels.

UE1.2f Chimie de coordination, supramoléculaire et biologique
Enseignant (s) responsable (s): Reinaud Olivia
Catégorie à laquelle appartient l’UE : Obligatoire
ECTS : 6 Volume horaire : 30h CM/15h TD/15Tutorat
Objectifs : Enseignement fondamental et transversal : maîtriser les concepts associés a la chimie de
coordination, des interactions noncovalentes et la catalyse enzymatique pour comprendre (autoassemblages,
structures complexes chimiques et biologiques, reconnaissance et réactivité dans les systèmes biologiques) et
créer (fonctions, couplage reconnaissancedétection, dispositifs).
Contenus :
• Première partie : Chimie de coordination
Liaisons (valence, champs cristallin, orbitales moléculaires), spectres et magnétisme
Réactions, cinétique et mécanismes
Grandes tendances dans le tableau périodique
• Deuxième partie : chimie supramoléculaire historiquedéfinitions.
Nouveaux paradigmes (liaison chimique au sens large, forme plutôt que groupe fonctionnel,
fonctions plutôt que réactivité) ; nouveaux concepts (association, reconnaissance, préorganisation,
complémentarité) ; nouveaux horizons (frontière chimie orgainorga, chimiebio, chimiephysique)
pour compréhension des phénomènes et applications.
Premiers exemples, émergence du domaine : éthers couronnes (Lehn, Pedersen, Cram).
Domaine de la chimie supramoléculaire : les interactions faibles.
Chimie des équilibres. importance thermocinétique. Méthodes expérimentales.
• Troisième partie : vers des structures complexes.
Différentes classes (hélice, macrocycle, cage, foldamère, grilles, etc…). parallèle avec structure
nature. EnzymeADNvésiculesmembranes.
Aperçu des molécules a topologie non triviale (catenanes, rotaxanes, noeuds, etc…).
Méthodes d’assemblage, effet template
Fonctions (relation structurefonction)
Dispositifs moléculaires (machine moléculaire, sensors cation ou anion). Importance du couplage de
fonctions (reconnaissance et détection par exemple).
• Quatrième partie : reconnaissance et réactivité en chimie biologique
Les outils de la reconnaissance dans les systèmes bio
MichaelisMenten
Les outils de transformation (acidebase général, nucléophile, cofacteurs)
Inhibition.
Quelques exemples de mécanismes au site actif
Compétences acquises par l’étudiant : Connaissance et compréhension des outils que constituent les liens
de coordination et les interactions noncovalentes pour la reconnaissance, les édifices complexes, les
fonctions et la réactivité tant en chimie qu’en biologie.





UE1.3f Eléments de modélisation moléculaire (UE mutualisée avec le M 1 « Nanochimie,
nanomatériaux, surfaces » de Paris Diderot)
Enseignant (s) responsable (s): Lacroix Jean-Christophe
Catégorie à laquelle appartient l’UE : Obligatoire
ECTS : 3 Volume horaire : 10h CM/20h TD-TP
Objectifs : Comprendre les limites de la description du modèle monoélectronique dans l’étude de la
structure électronique des molécules ; Illustration sur la rupture d’une liaison / Connaitre les différentes
façons de déterminer la fonction d'onde d'un système moléculaire / Comprendre comment on calcule les
diverses propriétés physicochimiques du système à partir de sa fonction d'onde. / Comprendre et connaitre
les limites de chaque méthode de modélisation utilisée.
Contenus :
• Rappels sur les Oms
• Les approximations générales (BornOppenheimer, orbitalaire)
• Les approches multiélectroniques (déterminant de Slater, combinaisons de déterminants, méthode de
HartreeFock, approches ab initio et semiempiriques)
• Méthodes d’exploration d’une surface de potentiel : points stationnaires, chemins réactionnels
• Introduction au calcul des états excites (calculs semiempiriques)
• Effet de solvant : méthode du continuum et méthode de la supermolécule.

UE1.4f Interfaces et nanosciences (UE mutualisée avec le M 1 « Nanochimie, nanomatériaux,
surfaces » de Paris Diderot)
Enseignant (s) responsable (s): Jouini Mohamed
Catégorie à laquelle appartient l’UE : Obligatoire
ECTS : 6 Volume horaire : 34h CM/10h TD/12hTP
Objectifs : Il s’agit d’acquérir les concepts et bases théoriques concernant les surfaces solides, les interactions
solidegaz et les interactions solideliquide, en relation avec les méthodes expérimentales et les applications
pratiques.
Contenus :
• Introduction aux nanosciences (1 ECTS) 10 h de coursséminaires
Ce premier volet constitue une introduction aux nanosciences: objets concernes et outils utilisés
dans ce domaine émergent. Mais aussi une information sur les risques inhérents aux nanoobjets.
• Systèmes moléculaires organisés (3 ECTS) 12 h de cours, 12 h de TD, 4 h de TP
a) Introduction à la chimie supramoléculaire : Définitions, concepts et langage. Forces
intermoléculaires (Van der Waals, hydrogène, interactions ionsolvant). Quelques exemples de
stratégies de synthèse. Reconnaissance moléculaire. Principes architecturaux
b)Systemes amphiphiles, micelles : classification, association, stabilité, propriétés optiques, électriques
et rhéologiques, mésophases (cristaux liquides).
• Surfaces, Interfaces (2 ETCS) 12 h de cours TD, 8 h de TP.
- Generalités: qu'estce qu'une surface ? les différents types de liaisons mises en jeu aux interfaces
adsorption et absorption milieux dispersés : sols et solutions colloidales.
- Thermodynamique des surfaces: énergie de surface, tensions superficielle et interfaciale, angle de
contact, mouillage, pression osmotique, équation de Kelvin, équation de Gibbs.
- Interface solidegaz : physisorption et chimisorption ; systèmes poreux ; isothermes de Langmuir,
catalyse hétérogène, capteurs, dépollution.
- Interface solideliquide. Propriétés cinétiques, électrophorèse.
- Outils et applications : taille, distribution de taille, forme des particules – méthodes de mesure
techniques de séparation : chromatographie en phase gazeuse.
- TP : 2 séances de 4h : ¨ chimisorption volumétrique et mesure de la surface spécifique d’un solide ¨
chromatographie en phase gazeuse.

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